Dalla ricerca del CNR alla galassia lontana lontana: la luce supersolida apre la strada verso le spade laser

Il sogno dei fan di Star Wars sta per realizzarsi grazie alla straordinaria impresa condotta da un gruppo di ricercatori, tra cui Dimitris Trypogeorgos, associato presso il Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), in particolare nel CNR-Nanotec. I ricercatori sono riusciti a trasformare la luce in un supersolido, uno stato della materia che combina due proprietà apparentemente incompatibili: la struttura rigida di un cristallo e la capacità di un superfluido di scorrere senza attrito.

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Tutto nasce nel 2009 quando Daniele Sanvitto (anch'egli ricercatore della CNR) aveva dimostrato che la luce può comportarsi come un fluido, rivelando così le straordinarie proprietà di un elemento che, a prima vista, sembra così semplice. Però, per arrivare a realizzare tale scoperta, le risorse non erano sufficienti, fino ad oggi quando i ricercatori italiani sono riusciti nell'impresa grazie a un complesso setup sperimentale che combina laser e semiconduttori di arseniuro di gallio e alluminio. Ma i ricercatori non si sono limitati a manipolare la luce, l'hanno trasformata in qualcosa che sfida ogni classificazione classica. 

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I finanziamenti, per un totale di oltre 2,5 milioni di euro, sosterranno la ricerca fondamentale sui costituenti elementari della materia

Ma l'esperimento non è stato semplice: i ricercatori hanno dovuto progettare con precisione micrometrica delle 'creste' sul semiconduttore, creando un pattern capace di confinare le particelle ibride generate dall’interazione tra luce e materia, i cosiddetti 'polaritoni'. Questo confinamento ha costretto i polaritoni a organizzarsi in una struttura cristallina, pur mantenendo la fluidità tipica dei sistemi quantistici.

Trypogeorgos suggerisce che questi supersolidi fotonici potrebbero essere più facili da manipolare rispetto a quelli atomici, aprendo nuove vie per lo studio di stati esotici della materia finora inaccessibili. Forse, un giorno, questa ricerca apparentemente astratta porterà a tecnologie rivoluzionarie, proprio come è accaduto con altri fenomeni quantistici che oggi alimentano computer, laser, dispositivi medici e chissà, forse anche le spade laser.